авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Защита от оползней в водонасыщенных грунтах с использованием коробчатых габионов

УДК 624.537

На правах рукописи

АЛИМБЕТОВА АЛИЯ ЖАРЫЛКАГАНОВНА

Защита от оползней в водонасыщенных грунтах с использованием коробчатых габионов 05.26.02 – Безопасность в чрезвычайных ситуациях

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Республика Казахстан Алматы, 2010

Работа выполнена в Казахском национальном техническом университете имени К.И. Сатпаева доктор технических наук Научные руководители:

Сулеев Д.К.

кандидат технических наук Омирбай Р.С.

доктор технических наук

Официальные оппоненты:

Кошумбаев М.Б.

кандидат технических наук Жакан М.А.

Институт горного дела имени Д.А. Кунаева

Ведущая организация:

Защита состоится «28» декабря 2010 года в 16.30 на заседании диссерта ционного совета Д 14.61.25 при Казахском национальном техническом универ ситете имени К.И. Сатпаева по адресу: 050013, г. Алматы, ул. Сатпаева, 22, корпус НК, 1 этаж, конференц–зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казахского нацио нального технического университета имени К.И. Сатпаева.

Автореферат разослан «27» ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук М.Т. Жараспаев ВВЕДЕНИЕ Актуальность исследований. Возникновение оползней имеет целый ряд механических причин, и это необходимо учитывать при изучении отдельного явления или при оценке опасности. Одно из наиболее общих условий для ста тического состояния – это, конечно, наличие склона, так как для появления ка сательных напряжений, в результате которых может начаться скольжение, не обходима составляющая силы тяжести, направленная тангенциально к поверх ности. Горизонтальные ускорения при землетрясении также могут создать та кое усилие и вызвать смещение даже при горизонтальном положении плоско сти основания.

Оползень возникает тогда, когда направленная вдоль склона составляю щая сил, действующих на некоторую массу рыхлого грунта или скальных по род, оказывается больше прочности материала или больше его сопротивления скалыванию. Переход от устойчивого состояния к началу скольжения означает, что в результате каких–то причин изменилось либо усилие, действующее на горные породы склона, либо сопротивление этих пород. Исследуя компоненты, образующие суммарную силу, приложенную к материалу, и его сопротивление скалыванию, можно установить, какие причины привели к началу оползания и каков механизм этого оползания.

Согласно физическому определению, сила равна произведению массы материала, к которому она приложена, на получаемое этой массой ускорение. В случае оползня, начинающегося при статических условиях, ускорение создает ся силой тяжести, которая действует в вертикальном направлении и может быть разложена на две составляющие: параллельно и перпендикулярно к склону.

Следовательно, увеличение силы, вызывающей обрушение, может быть обу словлено либо возрастанием массы материала, либо увеличением ускорения.

Одним из способов защиты от оползней является использование гобионов коробчатых конструкций зоводского изготовления в ворме параллелепипеда из металлической сетки двойного кручения с шестиугольными ячейками, разделенны на секции при помощи диафрагм.

Недостаток известных конструкций гобионов является отсутствие надежных связующих стержней, которые цепляли бы соседние габионы, тем самым предотвращая сползнание их.

Также следует отметить, что практически отсутствуют методы исследования оползневых процессов.

Отсуствуют математическме модели возникновения оползней при воздействии водной массы.

Исходя из этого в работе была поставлена задача создания устройства для исследования оползневых процессов.

Объектом исследования являются оползневые процессы, вызывающие чрезвычайные ситуации и ущерб экономике.

Основная идея работы заключается в изучении процессов оползневых движений почвы, разработке методики исследования оползневых процессов, разработке технических мероприятий по торможению оползней.

Целью работы является исследование оползневых процессов и разработка технических мероприятий по защите от оползневых процессов.

В соответствии с целью работы в диссертации поставлены следующие задачи:

– провести анализ научной литературы и патентный поиск по проблеме защиты от оползней;

методам исследования оползневых процессов;

– разработать математическую модель возникновения оползней по силовой схеме при воздействии водной среды;

– разработать устройство по изучению оползневых процессов;

– разработать технические мероприятия по торможению оползневых процессов;

– разработать рекомендации по снижении опасностей оползневых явлений.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

– математическая модель возникновения оползня при воздействии водной массы;

габионы прямоугольной формы, отличающиеся наличием – телескопических выдвижных стержней, удерживаемые легкоплавким материалом.

Научная новизна работы состоит в следующем:

– разработано устройство для исследования оползневых процессов содержащее наклонную плоскость, модель оползня, грузы к модели, механизм изменения угла наклона плоскости, вещества, изменяющие скорость скольжения модели оползни;

– противооползневые конструкции в виде коробчатых габионов, имею щие специальные телескопически выдвигающиеся удерживающие стержни, обеспечивающиеся надежное крепление габионов, при этом длина зацепления стержня составляет (0,5–0,7) высоты габиона;



– математическая модель возникновения оползней на склоне с иницииро ванием водной массы определяемая углом наклона плоскости скольжения мас сой и скоростью и перемещения массива оползневых пород.

Обоснованность и достоверность научных положений обеспечивают ся использованием теоретических положений оползневых явлений, достаточ ной сходимостью расчетных и экспериментальных данных по исследованию оползневых процессов, положительными результатами опытно– промышленной проверки на производственных предприятиях.

Методы исследований. В работе использована комплексная методика исследований, включая аналитический обзор, патентный поиск и обобщение отечественного и зарубежного опыта, физическое моделирование, натурные испытания, а также применение математической статистики.

Практическая значимость работы состоит в создании устройства для исследования оползневых процессов, разработке новых конструкций габионов с телескопическими стержнями для крепления.

Личный вклад автора в науку. Осуществлен критический анализ литературы по оценке оползневых процессов, разработаны устройство для исследования оползневых процессов и конструкции габионов с телескопическими удерживающими стержнями.

Связь диссертации с планами НИР. Работа выполнялась в соответствии с планом научно–исследовательских работ Казахского национального технического университета имени К.И.Сатпаева.

Реализации результатов работы: Результаты работы внедрены в учебном процессе КазНТУ имени К.И.Сатпаева, испитана на предприятиях РК.

Апробация работы.

– VII–ой и VIIІ–ой Международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности», КазНТУ, г.Алматы, 2005 г. и 2006 г.;

– VI–ой, IX–ой, X–ой и XI–ой Международных научно-технических конфе ренциях. «Новое в безопасности жизнедеятельности (охрана труда, экология, валеология, защита человека в ЧС, токсикология, экономические, правовые и психологические аспекты БЖД, логистика)». КазНТУ, Алматы, 2004г., 2008г. и 2010г;

– постоянно-действующем научно–техническом семинаре «Проблемы охра ны труда, окружающей среды и защиты в чрезвычайных ситуациях», КазНТУ, г.Алматы, 2002–2010гг.;





– Труды III–й международной казахстанской металлургической Конференции «Казахстанской Магнитке 50 лет», Теміртау–2010 г.

Публикации по теме диссертации: опубликованы 19 научных трудов в том числе 13 тезисов докладов на Международных специализированных научно–технических конференциях по чрезвычайным ситуациям.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из ввидения, 3 главов, заключение, списка использованных источников из 112 наименований, содержит 120 страниц компьютерного набора, в том числе 33 рисунка, таблиц, а также 5 приложений.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ Исследование оползней и борьбы с ними – актуальная работа государст венной важности. В настоящее время научные работы, связанные с закреплени ем оползневого склона, отстает от уровня требований современной науки и техники.

Оползни относят к геодинамическим явлениям. Эндогенные и экзогенные процессы находятся в тесном непрерывном взаимодействии и противоречии, которые приводят к формированию лика Земли и ее рельефа.

За последние 40–50 лет в качестве меры по повышению устойчивости оползневых склонов применяют конструкции по механическому содержанию оползневых масс, в частности, удерживая противооползневые сооружения из буронабивных свай. Однако, это дорогостоящее мероприятие. Также большой проблемой является методика исследования оползневых процессов. Исследо вать оползни сложно из–за их динамики. Очень быстрые оползни исследовать сложно (например, 3 м/с – исключительно быстрые) из–за опасности для ис следователя. Очень медленные (0,06 м/год – исключительно медленные) иссле довать сложно из–за длительности процесса. Анализ литературы не позволил выявить эффективные способы исследования оползней. Поэтому в работе была решена задача создания устройства для исследования оползневых процессов в лабораторных условиях. Установка состоит из основания двух вертикальных стоек, на которых крепится наклонная плоскость, через штырь, вставленный в отверстия крепления наклонной плоскости. Модель оползня выполняет брусок.

В таблице 1 приведены результаты исследования.

Таблица 1 – Зависимость скорости движения модели оползня от угла на клона плоскости скольжения Угол на Скорость Время Масса Коэффици клона Материал модели оползня модели движения модели № оползня ент трения оползня V, оползня t, оползня и наклонной плоскость оползня, ?

, град.

см/с m, грамм cек 25 86,7 0, Дерево/ Стекло 1 838,7 0, 30 101,7 0, 35 134,1 0, 25 68,2 0, Дерево/дерево 2 838,7 0, 30 72,8 0, 35 134,1 0, 25 147,5 0, Стекло/стекло 3 838,7 0, 30 168,5 0, 35 268,2 0, 25 131,1 0,45 180, Стекло/дерево 4 0, 30 168 0,35 329, 35 236 0,25 439, 25 34,7 1,7 180, Дерево/пластмасса 5 0, 30 73,7 0,8 329, 35 89,2 0,7 439, 25 45,3 0,45 180, Пластмасса/стекло 6 0, 30 464 0,40 329, 35 53,6 0,31 439, 25 56,2 1,04 180, Пластмасса/пластмасса 7 0, 30 65,5 0,90 329, 35 84,2 0,70 439, Из таблицы 1 видно, что при увеличении угла наклона плоскости сколь жения от 25 до 30 градусов (модель оползня из дерево, плоскость скольжения – из стекла) скорость движения модели оползня увеличивается от 86,7 см/с до 101,7 см/с.

При увеличении угла наклона от 30 градусов до 35 градусов, скорость модели оползня увеличивается от 101,7 см/с до 134,1 см/с.

Если модель оползня и плоскость скольжения изготовлены из дерева, скорость модели оползня увеличивается от 68,2 см/с до 134,1 см/с. При усло вии, что модель оползня и плоскость скольжения из стекла, скорость модели оползня увеличивается от 147,5 см/с до 268,2 см/с.

При скольжении стеклянной модели оползня по деревянной плоскости скольжения, скорость модели оползня увеличивается от 131,1 см/с до 236 см/с.

Если деревянная модель оползня скользит по пластмассовой плоскости скольжения, то скорость движения модели оползня увеличивается от 34,7 см/с до 84,2 см/с (при изменении угла наклона от 25 до 35 градусов). Пластмассовая модель оползня, скользя по стеклянной плоскости увеличивает скорость дви жения от 45,3 см/с до 53,6 см/с. Если модель и плоскость скольжения изготов лены из пластмассы (фторопласт 4М ГОСТ 10007–80), то скорость движения модели оползня увеличивает скорость от 56,2 см/с до 84,2 см/с.

На рисунке 1 представлены результаты исследования скорости модели оползня в зависимости от угла наклона плоскости скольжения и вида материа ла, использованного для изготовления скользящих элементов.

Дерево/ Стекло Дерево/дерево скорость, м/с Стекло/стекло Стекло/дерево Дерево/пластмасса Пластмасса/стекло Пластмасса/пластмасса 25 30 угол наклона, град Рисунок 1 – Зависимость скорости движения модели оползня от угла на клона плоскости скольжения Теоретическое обоснование формирования оползней в условиях горной местности при воздействии водной массы состоит в следующем.

Оползни происходят из–за нарушения горных пород.

Интерес представляет модель создания оползневого потока (рис. 2).

К определению условий возникновения оползня с инициированием его водой.

Рисунок 2 – Модель создания оползневого потока Природная емкость заполненная водой, находится на отметке Н1 к плоско сти центра масс транспортируемого навала горной породы. Центр массы пород mn находится на высоте Н2 над плоскостью конечного пункта транспортировки.

Потенциальная энергия воды выразится в виде:

Эв= mв g (Н1 +Н2), Дж, (1) Потенциальная энергия горных пород в грунте выразится в виде:

Эn= mп g Н2, Дж, (2) Общий запас потенциальной энергии воды и породы составит:

Э= g [mв (Н1 +Н2)+ mп] (3) Указанная потенциальная энергия затрачивается на перемещение горной массы до нулевой отметки и частично на преодоление сил сцепления грунта, удар при остановке оползня и разрушение кусковатой горной массы в потоке.

Следовательно, m П Vср Wуд Wр, (4) W Где Vср – средняя скорость на интервале движения пород горной массы.

Если предположить, что породы в потоке движутся с ускорением g свобод ного падения тела, т.е. как и вода, тогда:

1 H 2g H 2 g 2. (5) Vср 2 Для конкретных условий:

Wуд=Wр=Wк, (6) тогда 1 M n g H 2 (7) W Совершенно ясно основное необходимое условие возникновения оползня выразится в виде:

Э W или mв H1 H 2 mn 1 1 mn H 2 (8) Поделив правую и левую часть неравенства (8) на mn, тогда получается:

mn H1 H 2 1 1 1 mn H 2 (9) mn Откуда получается:

mn 1 H 2 H 2 1 H (10) 4 4H1 H H1 H mn Таким образом получен довольно важный результат, который позволяет устанавливать соотношение массы воды – mв к массе горной породы в простейшем виде в функции от трех параметров H1, H2,, из которых только коэффициент является случайной величиной, определяемой эксперименталь но.

Из условия (10) следует m n H (11) mв mn 4 H1 H или H 2 (12) mв mn 4H1 H Силовая модель возникновения оползней на склонах.

Полученное по энергетической модели необходимое условие (12) может оказаться недостаточным для развития (начала) оползня. Поэтому необходимо рассмотреть силовую схему действия потока воды на горную массу после его пропитки.

Необходимо ввести понятие активных FА и пассивных (тормозящих) сил Fn, препятствующих началу движения горной массы. Здесь, видимо, с большим запасом надежности следует достаточное условие начала оползня.

FА Fn (13) Активные силы возникают от приложения сил движущейся массы воды Vк и встречающейся на своем пути фронта навала горной массы общим сечением – Sn.

Из теории фильтрации воды можно записать:

Vк FА' C (14) Sn К активным следует добавить и составляющую веса пород, находящихся на наклонной плоскости, т.е. (рис.3) " FА m n g sin (15) Таким образом, получается:

Vк (16) Sn mn g sin FА С К определению сил, действующих на массу горных пород Рисунок 3 – Силы, действующие на массу горных пород Очевидно, пассивные силы выразятся в виде:

Fn m п g cos f ТР (0) f сц (17) где f тр (0) – коэффициент трения покоя навала горной массы по кровле вскрываемой залежи;

f сц – коэффициент трения сцепления горной породы, который определяет ся экспериментально.

Заранее априори можно утверждать, что f тр (0) во много раз больше, чем величина f сц, т.е f тр (0) f сц, поэтому в некоторых случаях, особенно для рых лых грунтов сцеплением можно пренебречь.

Следуя теории акад. Е.И. Шемякина о наличии масштабного коэффициента при подвижности больших оползней, получается:

f ТР (0) f ТР ( ) (18) где f сц ( ) – коэффициент трения навала горной массы о почву при его дви жении по руслу в горной выработке.

Из условия следует, что вся задача по возникновению оползня состоит в детонации или начале движения навала горной массы. После чего будет разви ваться и увеличиваться скорость перемещения и его массы.

Способы защиты от оползней характеризуются дороговизной, использо ванием сложного оборудования (забивание свай, дренаж), поэтому редко ис пользуются на практике.

Одним из экономичных способов защиты от оползней является примене ние коробчатых габионов, заполненных камнем, глиной, песком. По правилам работы с габионами, их сцепляют сеточным элементом.

Рисунок 4 – Коробчатые габионы при торможении оползней Но этого явно недостаточно. Поэтому была поставлена задача – разработать коробчатые габионы с повышенной устойчивостью. Это достигали за счет стержней, установленных в направляющих (на гранях и вне граней) па ралеллипипида.

В таблице 2 представлены результаты исследования влияния размеров крепежных элементов габионов на прочность сцепления.

Крепящий стержень диаметром 14,97 мм устанавливается внутри направ ляющей. Длина крепящего стержня изменяется от 100 до 450 мм. Длина крепя щего стержня, входящего во второй габион, изменялась от 50 мм до 250 мм.

Как видно из таблицы 2 оптимальными размерами крепящего стержня яв ляются 14,97 мм (диаметр стержня) и (125–180) мм – длина стержня.

Прочность сцепления габионов оценивали на устройстве ИСГ–10 для оценки устойчивости габионов.

Устройство состоит из основания, упоров, разрывной машины, динамо метра, крюка.

Коробчатые габионы устанавливаются один на другого (четыре габионы) и крепятся стержнями. Упоры фиксируют три габиона. Разрывная машина че рез крюк, динамометр и трос производит действие для отрыва четвертого га биона от нижних.

В таблице 3 представлены результаты исследования влияния габаритных размеров коробчатых габионов на эффективность их использования на практи ке. Размеры габионов были следующие: 1,5х1х0,5м;

2х1х0,5м;

2,5х1х0,5м;

3х1х0,5м;

3,5х1х0,5м;

4х1х0,5м;

4,5х1х0,5м;

5х1х0,5м. На устройстве ИСГ– исследовали прочность сцепления габионов. Оптимальными размерами были выбраны 1,5х1х0,5м;

2х1х0,5м;

2,5х1х0,5м. Остальные габаритные размеры га бионов признаны неоптимальными из–за неудобства в работе, из–за большой длины.

В таблице 4 приведены результаты исследования влияния способа сцеп ления габионов на устойчивость конструкции. Исследовали габионы с габари тами: 3х2х0,5м;

3х1х1м;

2х1х0,5м. Сцепление габионов обеспечивалось как го ризонтальными, вертикальными, так и вертикально–горизонтальными стерж нями. Прочность сцепления и устойчивость конструкции оценивалась на уст ройстве ИСГ–10, как показали экспериментальные исследования, прочность сцепления габионов при вертикально–горизонтальном креплении в 3,5 раза выше, чем при горизонтальном или вертикальном креплении.

На рисунке 4 представлены конструкции коробчатых габионов. Как видно из рисунка 4 (слева), габионы устанавливаются друг над другом в основании оползня. Недостатком противооползневой конструкции является недостаточное сцепление габионов.

Таблица 2 – Влияние размеров крепежных элементов габионов на прочность сцепления Диаметр Длина Длина крепящего Внутренний Наружный диа- Прочность Модель крепящего крепящего стержня, обеспе- Характеристика диаметр направ- метр направ- сцепления, габионов стержня, стержня, чивающий сцеп- крепления ляющей, мм ляющей, мм МПа мм мм ление, мм Недостаточное АЖ–1гб 15 17 14,97 100 50 Слабое АЖ–1гб 15 17 14,97 150 75 Слабое АЖ–1гб 15 17 14,97 200 100 Оптимальное АЖ–1гб 15 17 14,97 250 125 Оптимальное АЖ–1гб 15 17 14,97 300 150 Оптимальное АЖ–1гб 15 17 14,97 350 180 АЖ–1гб Слабое 15 17 14,97 400 200 Слабое АЖ–1гб 15 17 14,97 450 250 Тбиа3–Винегбрт ы рзмрвгбоо н э фкинсьи иплзоа и н па т к а лц ля и а а ин х а е о а инв а фе т в от х с оь вня а ркие Понсь рчот Мдл г- Рзмр гбо оеь а а е ыа и с е лня цпе и, Уосв пирбт дбто р а ое ндсак е отти в вд ыо бо а ин н,м а МаП Кнде и ве рню А –,5б Ж1 г уон дбо 1 ?1,,5 ?0 2 – Кнде и ве рню А –г Ж2б уон дбо 2 ? ?1,5 2 – Кнде и ве рню А –,5б Ж2 г уон дбо 2 ?1,,5 ?0 1 – А –г Ж3б нуон е дб о Пв шна диа Нркмноа о оы е ня лн е ео е двн 3 ? ?1,5 А –,5б Ж3 г нуон е дб о Пв шна диа Нркмноа о оы е ня лн е ео е двн 3 ?1,,5 ?0 А –г Ж4б нуон е дб о Пв шна диа Нркмноа о оы е ня лн е ео е двн 4 ? ?1,5 Нркмноа о е ео е двн А –,5б Ж4 г нуон е дб о Пв шна диа оы е ня лн 4 ?1,,5 ?0 Нркмноа о е ео е двн А –г Ж5б нвзмжорбтт ео о н а оаь Блшядиа оь а лн 5 ? ?1,5 Тбиа4–Винес ооас е лнягбоо н ут йиот кнт уцй а лц ля и пс б цпе и а инв а сочвсь осрк и Соо пс б Понсьс е лня рчот цпе и, Кчсвна а ете ня Мдл гбоа ое ь а ин Гбрт,м а а иы ке лня рпе и мм хрке ит к а а трсиа Ндсаоне е оттчо А –3 г Ж,2 б Вриа ь ы е т клн й 3 ? ?2,5 с е лне цпе и А –,2г Ж3 б Грзотлн й ои на ь ы Ндсаонес е лн е оттчо цпе и 3 ? ?2,5 Вриа ь о ет клн– А– г Ж3 б Хршес е лне оо е цпе и 3 ? ?2,5 г рзотлн й ои на ь ы Ндсаоне е оттчо А –,1г Ж3 б Вриа ь о е т клне 3 ? ?1 с е лне цпе и Ндсаоне е оттчо А –,1г Ж3 б Грзотлне ои на ь о 3 ? ?1 с е лне цпе и Вриа ь о ет клн– А –,1г Ж3 б Хршес е лне оо е цпе и 3 ? ?1 г рзотлне ои на ь о Ндсаоне е оттчо А– г Ж2 б Вриа ь о е т клне 2 ? ?1,5 с е лне цпе и Ндсаоне е оттчо А– г Ж2 б Грзотлн й ои на ь ы 2 ? ?1,5 с е лне цпе и Вриа ь о ет клн– А– г Ж2 б Хршес е лне оо е цпе и 2 ? ?1,5 г рзотлн й ои на ь ы Экономическая эффективность мероприятий по защита от оползней оп ределяется соотношением полученного экономического эффекта (выгоды В, тенге) и понесенных для его получения затрат З, тенге.

В экономическом эффекте учитывают вероятные потери при воздействии оползня на окружающую среду, дороги, здания, людей.

Для оценки экономической эффективности использованы показатели чис того и общего (абсолютного) экономического эффекта. Показатель чистого экономического эффекта (годового экономического эффекта Эг) определяется по формуле*:

Эг = В – З, тенге З = 2 000 000 тг., В = 4 500 000 тг Эг = 4 500 000 – 2 000 000 = 2 500 000 тг/год Чем больше годовой экономический эффект Эг, тем выше экономическая эффективность мероприятия. В затраты входит стоимость изготовления габио нов, транспортировка их, установка у основания оползня.

Затраты З на реализацию мероприятия рассчитываются по формуле*:

З = ЕнК + С, З = 0,08 12 000 000 + С = 960 000 + 1 040 000 = 2 000 000 тг К = 12 000 000 тг где К – капитальные вложения в мероприятие, тенге (затраты на изготов ление экрана от ЭМП);

Ен – безразмерный нормативный коэффициент эффек тивности капитальных вложений, для мероприятий по защите от чрезвычайных ситуация принимается равным 0,08;

С – затраты на обслуживание и эксплуата цию коробчатых габионов в год, тенге.

Эффективность капитальных вложений Эк в мероприятия по защите от оползней оцениваются по формуле:

Эк = (В – С) / К.

Эк = (4 500 000 – 1 040 000) / 12 000 000 = 3 460 000 / 12 000 000 = 0, Если ЭкЕн, (Ен=0,08), то капитальные вложения следует считать эффек тивными.

Срок окупаемости капитальных вложений в изготовление габионов:

Т = 1/ Эк.

Т = 1 / 0,29 = 3, т.к. срок окупаемости капитальных вложений от внедрения коробчатых габио нов с удерживающими стержнями составляет 3,45 года, т.е. Т12,5 лет, меро приятие считается окупаемым.

Заключение В диссертации на основании полученных результатов изложены научно– обоснованные решения по исследованию оползневых процессов.

Основные выводы по результатам исследований заключаются в следую щем:

1. Оползни вызывают крупные чрезвычайные ситуации с большим эко номическим ущербом для населения, с человеческими жертвами. Исследование оползней – одна из самых трудных задач из–за особенностей динамики этого природного явления.

2. Методы защиты от оползней (забивка свай, термическое воздействие на почву, дренажные прорези, перехват и отвод дождевых и грунтовых вод, лесо посадки, перераспределения грунтовых масс, берегоукрепительные сооружения и др.) характеризуются большими материальными и финансовыми затратами.

3. Разработано устройство для исследования оползневых процессов, со держащее наклонную плоскость, модель оползня с переменной массой, меха низм изменения угла наклона оползня, механизм изменения коэффициента тре ния наклонной плоскости и модели оползня.

4. Экспериментально установлено, что изменение угла наклона оползня от 25 до 30 градус увеличивает скорость движения модели оползня в 1,17 раз, а увеличении угла наклона оползня от 25 градусов до 35 градусов увеличивает скорость модели оползня в 1,55 раза (при коэффициент трения 0,28).

5. Разработаны конструкции коробчатых габионов для защиты от ополз ней, отличающиеся наличием стрежней крепления, телескопически выдвигаю щиеся при установке коробчатых габионов в основании оползней.

6. Разработана математическая модель возникновения оползней по сило вой схеме при воздействии водной массы.

7. Экономическая эффективность (ожидаемая) от использования коробча тых габионов с телескопически установленными крепящими стержнями со ставляет 2 500 000 тенге в год при защите от оползней.

Оценка полноты решения поставленных задач. Задачи, поставленные в диссертации решены полностью выполнены. Результаты научной работы ис пользованы при проведении учебных занятий по специальности 050731 – «Безопасность жизнедеятельности и защиты окружающей среды».

Разработка рекомендаций и исходных данных по конкретному ис пользованию результатов.

Разработанные конструкции коробчатых габионов рекомендованы Депар таментам по ЧС г.Алматы и Алматинской области для использования при за щите от оползней.

Оценка технико–экономической эффективности внедрения.

Внедрение разработанных конструкций коробчатых габионов с крепящи ми стержнями позволит получить экономический эффект в сумме 2 500 тенге.

Оценка научного уровня выполненной работы в сравнении с лучши ми достижениями в этой области.

Разработанные конструкции коробчатых габионов с телескопически вы двигающимися стержнями являются новыми конструкциями при защите от оползней, аналогов не имеют, отвечают современным требованием, предъяв ляемым к аналогичным конструкциям.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих рабо тах:

1. Кабулдаева А.Н., Алимбетова А.Ж., Войцеховский И.Н. Физико геологические явления и процессы происходящие на г. Кок-Тобе. Труды вось мой международной научно-технической конференции. «Новое в безопасности жизнедеятельности» Часть 1. Алматы, КазНТУ, 2006.-С. 258-267.

2. Кабулдаева А.Н., Алимбетова А.Ж., Тусупова А.А. Химические способы закрепления грунтов. Весник КазНТУ имени К.И.Сатпаева. №1/1 (58). Алматы.

2007. - С. 105-111.

3. Кабулдаева А.Н., Алимбетова А.Ж., Войцеховский И.Н., Мусин С.Т.

Принципиальные решения системы защиты от оползней. Весник КазНТУ име ни К.И.Сатпаева. №1/1 (58) Алматы. 2007. - С. 207-213.

4. Утепов Е.Б., Молдаханов Т.О., Алимбетова А.Ж., Редькин Б.Н., Тукебай А.А., Абдиев К.И. Ттенше жадайды модельдеу. Труды девятой международ ной научно-технической конференции «Новое в безопасности жизнедеятельно сти» Алматы, КазНТУ, 2007 г.,Т.1.-С. 453-454.

5. Лапко А.В., Михайленко С.А., Алимбетова А.Ж., Тукебай А.А., Батыркулов Н. Ттенше жадайларды болу ммкіндігін баалау жне болжауды статикалы модельдері. Труды девятой международной научно технической конференции «Новое в безопасности жизнедеятельности» Алматы, КазНТУ, 2007 г.,Часть.1.-С. 455-458.

6. Алимбетова А.Ж., Садвакасов Е.Е., Батыркулов Н. Устройство для моде лирования оползней. Труды десятой международной научно-технической кон ференции «Новое в безопасности жизнедеятельности» Алматы, КазНТУ, 2008.

–С. 229-230.

7. Сулеев Д.К., Алимбетова А.Ж., Жумабаева А.К., Мединский А.И.

Исследование оползней. Труды одиннадцатой международной научно технической конференции «Новое в безопасности жизнедеятельности». Алма ты. КазНТУ, 2009.-Т.1. –С. 120-122.

8. Алимбетова А.Ж., Жумабаева А.К., Мединский А.И. Изучение деформаций почвы Труды одиннадцатой международной научно-технической конференции «Новое в безопасности жизнедеятельности». Алматы. КазНТУ, 2009.-Т.1. –С. 122-124.

9. Сулеев Д.К., Алимбетова А.Ж., Мединский А.И., Жумабаева А.К.

Исследование сдвига почвы в лаборатории. Труды одиннадцатой международ ной научно-технической конференции «Новое в безопасности жизнедеятельно сти». Алматы. КазНТУ, 2009.-Т.1. –С. 124-125.

10. Алимбетова А.Ж. Зертханада ттенше жадайды модельдеу. Труды одиннадцатой международной научно-технической конференции «Новое в безопасности жизнедеятельности». Алматы. КазНТУ, 2009. –Т.2. –С. 133-134.

11. Алимбетова А.Ж. Ттенше жадай кезіндегі ауіпті ондырыларды адаалау мселелері. Труды одиннадцатой международной научно технической конференции «Новое в безопасности жизнедеятельности». Алма ты. КазНТУ, 2009. –Т.2. –С. 134-135.

12. Алимбетова А.Ж. Ттенше жадайлар кезіндегі модельдерді болжау.

Труды одиннадцатой международной научно-технической конференции «Но вое в безопасности жизнедеятельности». Алматы. КазНТУ, 2009. –Т.2. –С. 135 136.

13. Алимбетова А.Ж. Кшкін процесіні тжірибелік ондырысы. Труды одиннадцатой международной научно-технической конференции «Новое в безопасности жизнедеятельности». Алматы. КазНТУ, 2009. –Т.2. –С. 136-139.

14. Алимбетова А.Ж. Кшкін процесін болжау. Труды одиннадцатой между народной научно-технической конференции «Новое в безопасности жизнедея тельности». Алматы. КазНТУ, 2009. Т.2. –С. 139-140.

15. Сулеев Д.К., Алимбетова А.Ж., Мединский А.К. Исследование оползневого процесса. Алматы. Вестник КазНТУ им К.И. Сатпаева. №2 (78) 2010г. –С. 50-52.

16. Алимбетова А.Ж. Сырыма озалысыны механикасын модельдеу ондырысы жне сырыманы алдын алу шаралары. Труды III –й международной казахстанской металлургической Конференции «Казахстанской Магнитке 50 лет», Теміртау-2010. –С. 240-244.

Конференции «Казахстанской Магнитке 50 лет», Теміртау–2010. – С. 240–244.

17. Сулеев Д.К., Утепов Е.Б., Омирбай Р.С., Алимбетова А.Ж. Защита от оползней с помощью коробчатых габионов. Труды одиннадцатой международ ной научно–технической конференции «Новое в безопасности жизнедеятельно сти». Алматы. КазНТУ, 2009. –Т.4. – С. 133–134.

18. Сулеев Д.К., Утепов Е.Б., Омирбай Р.С., Алимбетова А.Ж. Коробчатые габионы специальной конструкции. Труды одиннадцатой международной на учно–технической конференции «Новое в безопасности жизнедеятельности».

Алматы. КазНТУ, 2009. –Т.4. – С. 135–136.

19. Сулеев Д.К., Утепов Е.Б., Омирбай Р.С., Алимбетова А.Ж. Влияние спо соба сцепления габионов на эффективность защиты от оползней. Труды один надцатой международной научно–технической конференции «Новое в безопас ности жизнедеятельности». Алматы. КазНТУ, 2009. –Т.4. – С. 136–137.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.